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把一张图变成一串可以计算的向量

N11/b0 · 同一校车照片

同一校车图像4×4 教学切分 · 真实配置依输入与 patch 尺寸而定
同一校车照片

上一页的接口问题还没有解决。眼前仍是同一张校车照片,它是二维像素阵列;接下来只改变它进入模型的表示方式,照片内容本身不换。

教师备课:指图与模拟问答

指图与推进 · 不朗读指同一张校车照片;本态尚没有图块序列。

N11/b1 · 分成十六块

同一校车图像1234567891011121314151616 个图像块(教学示意)123456789101112131415164×4 教学切分 · 真实配置依输入与 patch 尺寸而定
分成十六块

先把它切成一块块小图片,给每一块编号。屏幕为了看清只画十六块;真实配置里,块的尺寸和数量由模型设定决定。图像没有在这一步变成十六个词,只是变成十六份可以分别处理的输入。

进一步解释

4×4只是课堂序列化示意,并非此照片在 ViT 原实验中的真实 patch 配置。照片取自已采用的 MAE 原图,作为同一输入对象贯穿讲解。

教师备课:指图与模拟问答

指图与推进 · 不朗读依次指原图4×4网格与右侧同编号的16个块。

N11/b2 · 打开一个 patch 的接口

同一校车图像1234567891011121314151616 个图像块(教学示意)12345678910111213141516第 7 块展平线性投影变成模型维度加位置原图位置仍有线索4×4 教学切分 · 真实配置依输入与 patch 尺寸而定
打开一个 patch 的接口

打开其中一块。把像素排成向量,再用一个可训练的线性投影变成模型需要的维度,加上位置表示,就可以和其他块一起排成序列。位置告诉模型这些块原来在哪里,attention 让不同块之间交换信息,MLP 对每个位置的表示继续变换。

教师备课:指图与模拟问答

指图与推进 · 不朗读指第7块及其放大图,沿展平→线性投影→加位置;对应回编号7。

N11/b3 · 交给 encoder 分类

同一校车图像1234567891011121314151616 个图像块(教学示意)12345678910111213141516第 7 块展平线性投影变成模型维度加位置原图位置仍有线索全部向量 → Transformer encoder → 分类输出4×4 教学切分 · 真实配置依输入与 patch 尺寸而定
交给 encoder 分类

熟悉的结构于是可以接收图像。请把“接得上”和“效果好”分开。我们已经解决接口问题,但还没有证明这种做法比卷积更合适。卷积用同一组小窗口在图上移动,先处理邻近像素;这种重视局部结构的设计,在较少训练材料的条件下可能非常有效。接下来看的实验,就让同类任务上的训练结果回答这个问题。先不急着在图里找最高的点,先弄清一个点究竟代表什么。

教师备课:指图与模拟问答

指图与推进 · 不朗读指全部向量进入 encoder 的路径与分类输出;下一页先读评价流程。

补充推导、边界与来源

图像分成 patch,每块像素展平后进行可训练线性投影并加位置表示。画面 4×4、16 个块仅是序列化教学示意。真实 ViT-B/16 的 /16 指 16×16 像素块;224×224 图像对应 14×14=196 块。图像取 MAE Figure 2 校车原图作为连续对象,不冒称为 ViT 论文中的原始示例。

来源:ViT v2,§3.1;校车来自MAE v3,Figure 2。

相关的完整阅读材料保留原有公式、引用和原始图解。

本页证据与条件

ViT / MAE 原论文材料;图中教学示意另行注明

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